单向板肋梁楼盖设计.docx

单向板肋梁楼盖计算书1. 设计资料（1）楼盖面层做法：20mm厚水泥砂浆找平后做10mm厚水磨石面层，板底采用20mm厚混合砂浆天棚抹灰。（2）楼面可变荷载标准值为8.0kN/m2 。（3）材料选用混凝土：采用C30（fc=14.3N/mm2， ft=1.43N/mm2）；钢筋：梁内受力纵筋为HRB400级（III级钢，fy=360N/mm2）；其他钢筋均采用HPB300级（I级钢，fy=270N/mm2）。2. 截面尺寸选择柱： 500mm500mm。板： hl/35=1800/35=51mm，按构造规定取板厚h=60mm。次梁：h=(1/181/12)l=5800/185800/12=322483mm，取h=400mm；b=(1/31/2)h=400/3400/2=133200mm，取b=200mm。 主梁：h=(1/141/8)l=5400/145400/8=385675mm，取h=600mm； b=(1/31/2)h=600/3600/2=200300mm，取b=250mm。3. 板的设计（考虑塑性内力重分布方法计算）（1） 荷载永久荷载标准值：20mm水泥砂浆10mm水磨石面层 0.65kN/m260mm钢筋混凝土板 0.0625=1.5kN/m220mm混合砂浆天棚抹灰 0.2017=0.34kN/m2 2.49kN/m2永久荷载设计值： g=1.22.49=2.99kN/m2可变荷载设计值： q=1.38.0=10.4kN/m2合计 13.39kN/m2（2） 正截面受弯承载力计算及配筋计算跨度：取1m宽板按连续梁进行计算，由于中间跨板与次梁固接，而边跨搁置在承重墙上，可以视为铰接，故板的计算长度为：中间跨：l0=ln=1.8-0.2=1.6m边跨：l0=ln+a/2=1.6+0.12/2=1.66m且l0ln+h/2=1.6+0.06/2=1.63m，取l0=1.63m。截面内力及配筋计算：b=1000mm，h=100mm，h0=60-20=40mm板的支承情况：板的计算简图：计算结果如表1所示。表1 板的受弯承载力及配筋计算（取1m宽板带计算）截面端支座边跨跨中离端第二支座中间支座中间跨跨中弯矩系数M01/11-1/11-1/14(-1/140.8)1/16(1/160.8)M=M(g+q)l02/(kNm)3.23-3.23-2.45(-1.96)2.14(1.71)受压区高度 x/mm6.116.114.54(3.59)3.93(3.11)AS/mm2242.7242.7180.3(142.6)156.1(123.5)选配8200820082008200实际AS /mm2251251251251配筋率/%0.4180.4180.4180.418min=max0.2%,0.45ftfy=max0.2%,0.451.43270=0.24%，因此配筋满足最小配筋率要求注：表中（ ）内数据表示考虑连续板的拱作用，弯矩值可以折减20%。4. 次梁的设计（1） 荷载永久荷载设计值：由板传来 2.991.8=5.38kN/m次梁自重 1.2250.2(0.4-0.06)=2.04kN/m梁侧抹灰 1.2170.02(0.4-0.06)2=0.28kN/m g=7.70kN/m可变荷载设计值：由板传来 q=10.41.8=18.72kN/m合计 g+q=26.42kN/m（2） 正截面受弯承载力计算及配筋1）计算跨度：次梁与主梁整浇，故中间跨次梁计算跨度取净跨；边跨次梁搁置在承重墙上，视为铰支，故计算跨度为：中间跨：l0=ln=5.8-0.25=5.55m边跨：l0=ln+a/2=5.55+0.24/2=5.67m且l01.025ln=1.0255.55=5.69m，取l0=5.67m2）次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度bf，按边跨: bf=minl0/3，b+sn，b+12hf=min1890,2000,920=920mm中间跨：bf=minl0/3，b+sn，b+12hf=min1890,2000,920=920mm梁高：h=400mm,h0=400-35=365mm翼缘厚：hf=60mm判定T形截面类型：1fcbfhfh0-hf2=1.014.392060365-602=264.44kNmM故各跨中截面属于第一类T形截面。3）支座截面按矩形截面计算，各支座均按布置一排纵向钢筋考虑，取h0=365mm。次梁支承情况：次梁计算简图：次梁的计算结果如表2所示。表2 次梁的受弯承载力及配筋计算截面端支座边跨跨中离端第二支座中间支座中间跨跨中弯矩系数M01/11-1/11-1/141/16M=M(g+q)l02/(kNm)77.22-77.22-58.1350.86受压区高度 x/mm16.4583.5360.7410.75AS/mm2601.2663.6482.5392.9选配414318218314实际AS /mm2616763509462bh0或bfh0/(mmmm)920365200365200365920365配筋率/%0.841.050.700.63min=max0.2%,0.45ftfy=max0.2%,0.451.43360=0.2%，因此配筋满足最小配筋率要求（3） 斜截面受剪承载力及箍筋计算计算结果如表3所示。表3 次梁的斜截面承载力计算及配筋截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧中间支座内侧剪力系数V0.450.600.550.550. 55V=V(g+q)ln/kN65.9887.9880.6580.6580.65Asvs=V-0.7ftbh0fyvh0246.02kNm（边跨跨中）202.48kNm（中间跨跨中）故各跨中截面属于第一类T形截面。2）支座截面按矩形截面计算，各支座均按布置一排纵向钢筋考虑，取h0=565mm。支座负弯矩按支座边取值。正截面受弯承载力及配筋计算，如表5。表5 主梁的正截面受弯承载力及配筋计算截面端支座边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座M/(kNm)0214.79-246.02+183.180.25=-200.23214.79-202.48+165.250.25=-161.17受压区高度 x/mm28.11109.8028.1186.40AS/mm21083.11090.41083.1858.0选配322322322225实际AS /mm2114011401140982bh0或bfh0/(mmmm)970565250565970565250565配筋率/%0.810.810.810.70min=max0.2%,0.45ftfy=max0.2%,0.451.43360=0.2%，因此配筋满足最小配筋率要求（4） 斜截面承载力计算及配筋h0/b4，V0.25fcbh0=0.2514.3250565=505.0kN截面满足要求主梁斜截面承载力及配筋计算见表6，不需弯起配筋。表6 主梁的斜截面受弯承载力及配筋计算截面端支座内侧内支座外端跨侧内支座中间跨侧中间支座外端跨侧V/kN122.10-69.69183.18-165.25Asvs=V-0.7ftbh0fyvh0000.2740.156选配（双肢箍）6150615061506150实际ASV/s0.3770.3770.3770.377配筋率/%0.150.150.150.15sv,min=0.24ftfyv=0.241.43270=0.13%，因此配筋满足最小配箍率要求（5） 集中荷载两侧附加箍筋面积ASV=Ffyv=150760270=558mm2每侧各配4根8双肢箍（实际Asv=1650.3=804.8mm2）。6. 裂缝计算混凝土等级为C30，ftk=2.01N/mm2该构件允许出现裂缝，按三级抗裂计算，在跨中截面处准永久组合计算的弯矩值Mk= 141.8 kNm钢筋应力为s=Mk0.87h0As=141.81060.875651140=257.14N/mm2按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率te=AsAte=11400.5250600=1.52%纵向应变不均匀系数=1.1-0.65ftkste=1.1-0.652.01257.140.0152=0.766纵向受拉钢筋的等效直径deq=nidi2niidi=322231.022=22mm钢筋混凝土表面的最大裂缝宽度max=crskEs1.9c+0.08deqte=1.90.766257.1421051.924+0.08221.52%=0.287mmmax=0.3mm满足抗裂要求7. 挠度验算（混凝土等级为C30 ，Ec=3.0104N/mm2） （1）短期刚度BSE=ESEC=2.01053.0104=6.667=ASbh0=1140250565100=0.81%BS=ESASh021.15+0.2+6E1+3.5f=2.0105114056521.150.766+0.2+66.6670.81%=5.181013N/mm2 （2）挠度增大系数 当=0时，取=2.0 （3）受弯构件的刚度B荷载标准值 Mk= 141.8kNm 荷载准永久值Mq=54.97 kN.m B=Mk-1Mq+MkBS=141.82-154.97+141.85.181013=3.731013N/mm2 （4）跨中挠度 F=548Mkl02B=548141.8106540023.731013=11.5mml0250=21.6mm挠度符合要求。8. 钢筋材料表钢筋种类钢筋直径总长/m每米重/(kg/m)重量/ kg合计HPB30063362.970.222746.589713.89HPB300811380.320.3954495.23HRB400141303.041.211576.68HRB40018623.151.9991245.68HRB40022543.682.981620.15HRB400257.683.8529.579. 钢筋用量及对比单向板：板中钢筋用量5064.02kg，主梁中钢筋用量2040.10kg，次梁中钢筋用量2609.77kg，合计9713.89kg。双向板：总钢筋用量10071.6kg比较：从数据可以看出单向板的钢筋用量要略小于双向板，但是由于设计者主观因素，以及设计时可能会产生误差，所以不能断定单向板肋梁楼盖比双向板肋梁楼盖要节省钢筋。10. 结构布置的优缺点评述优点：由于板的混凝土用量占整个楼盖的50%70%，因此，应使板厚尽可能接近构造要求的最小板厚，由于本结构是民用建筑，所以板厚要大于等于60mm，所取板厚为60mm，十分经济。在单向板肋梁楼盖中，结构布置包括柱网、承重墙、梁格和板的布置，在本